MEMS原理解读
- 格式:ppt
- 大小:193.50 KB
- 文档页数:18


陀螺仪是用来测量角速率的器件,在加速度功能基础上,可以进一步发展,构建陀螺仪。
陀螺仪的内部原理是这样的:对固定指施加电压,并交替改变电压,让一个质量块做振荡式来回运动,当旋转时,会产生科里奥利加速度,此时就可以对其进行测量;这有点类似于加速度计,解码方法大致相同,都会用到放大器。
角速率由科氏加速度测量结果决定
- 科氏加速度 = 2 × (w × 质量块速度)
- w是施加的角速率(w = 2 πf)
通过14 kHz共振结构施加的速度(周期性运动)快速耦合到加速度计框架
- 科氏加速度与谐振器具有相同的频率和相位,因此可以抵消低速外部振动
该机械系统的结构与加速度计相似(微加工多晶硅)
信号调理(电压转换偏移)采用与加速度计类似的技术
施加变化的电压来回移动器件,此时器件只有水平运动没有垂直运动。如果施加旋转,可以看到器件会上下移动,外部指将感知该运动,从而就能拾取到与旋转相关的信号。
上面的动画,只是抽象展示了陀螺仪的工作原理,而真实的陀螺仪内部构造是下面这个样子。 PS:陀螺仪可以三个一起设计,分别对应于所谓滚动、俯仰和偏航。任何了解航空器的人都知道,俯仰是指航空器的上下方向,偏航是指左右方向,滚动是指向左或向右翻滚。要正确控制任何类型的航空器或导弹,都需要知道这三个参数,这就会用到陀螺仪。它们还常常用于汽车导航,当汽车进入隧道而失去GPS信号时,这些器件会记录您的行踪。
无人机在飞行作业时,获取的无人机影像通常会携带配套的POS数据。从而在处理中可以更加方便的处理影像。而POS数据主要包括GPS数据和IMU数据,即倾斜摄影测量中的外方位元素:(纬度、经度、高程、航向角(Phi)、俯仰角(Omega)及翻滚角(Kappa))。
GPS数据一般用X、Y、Z表示,代表了飞机在飞行中曝光点时刻的地理位置。
飞控是由主控MCU和惯性测量模块(IMU,Inertial Measurement
MEMS气体流量计
时间:2011-06-15 20:36来源:美新 作者:MEMS
美新公司拥有一支国际化的专业研发队伍,致力于开拓多种MEMS应用领域。经过长达5年多的潜心研发,美新公司成功开发出专门针对各种气体测量的MEMS流量计系列产品。
美新公司拥有一支国际化的专业研发队伍,致力于开拓多种MEMS应用领域。经过长达5年多的潜心研发,美新公司成功开发出专门针对各种气体测量的MEMS流量计系列产品。产品在医疗、燃气、工业气体、钢铁、环保等领域都得到了很好的应用。
产品原理
MEMS气体质量流量计采用具有自主知识产权的MEMS芯片作为传感器核心部件,当没有气体介质流过传感器芯片时,传感器周围保持稳定的温度场(温度分布),当气体介质流过传感器芯片时,温度场因为流体介质带走热量导致局部温度重新分布。局部温度场的变化量取决于流体介质的质量及流速。集成在芯片上的传感器对此温度分布进行测量,通过校准,专门设计的信号处理电路和智能控制软件可精确测量实际的介质质量流量。
mems发展历程
MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)的发展历程可以大致分为以下几个阶段:
1.早期阶段:20世纪80年代末至90年代中期,MEMS技术刚刚起步,主要应用于加速度计、压力传感器等领域,探索MEMS的基础理论和制造工艺。
2.市场拓展阶段:1995年后,随着技术的不断成熟,MEMS开始进军更广泛的市场。在汽车、医疗、航空等多个领域得到广泛应用,如气囊、机械臂、生物芯片等。
3.智能化阶段:21世纪初期,MEMS技术得到了进一步发展,开始向智能化、多功能方向发展。如惯性导航、无线传感、光学显示等。
4.微纳一体化阶段:近年来,随着纳米技术的不断进步,MEMS向微纳一体化方向发展。如微型机器人、纳米芯片、生物医疗器械等。
随着科技的不断发展,MEMS技术应用领域和技术水平都在不断扩展和提升,未来发展前景广阔。
- 1 - cmos mems技术与应用
CMOSMEMS(ComplementaryMetalOxideSemiconductorMicro-Electro-MechanicalSystems)技术是一种利用集成电路上金属氧化物半导体(MOS)来制造微机电系统(MEMS)元件的技术,是一种新型的微系统技术,它能够将微机电系统(MEMS)与集成电路(IC)结合在一起,实现小型、节能、耐用的解决方案。
CMOS MEMS技术的优势在于它可以利用常见的MOS材料来实现小尺寸的MEMS元件,而且价格低廉,因此,它可以用于制造各种低成本的微机电系统(MEMS)应用,如检测、显示、控制和传感器等。
CMOS MEMS技术的关键步骤是将普通的MOS微管作为一种低成本的机械制造材料,再利用一系列复杂的工艺进行制作,如涂层、加热、刻蚀、熔融、金属电镀等。
二、CMOS MEMS技术的应用
CMOS MEMS技术可以用于制造各种小型的微机电元件,如传感器、移动式机械执行元件和微液滴系统等,并把它们集成到一个系统中,实现快速甚至是实时的检测和控制功能,包括加速度计、陀螺仪、压力传感器、湿度传感器、热释电传感器等。
此外,CMOS MEMS技术还可以用于制造各种精密机械元件,如驱动电机、驱动凸轮机构、推拉动力接合机构和各种气动元件,这些集成元件具有体积小、重量轻、低能耗、耐高温、耐腐蚀等优势,可以应用于航天器、汽车和医疗保健等行业,从而推动各类创新新产品的 - 2 - 研发。
三、未来发展趋势
随着技术的不断进步,CMOS MEMS技术的应用越来越多,未来几年,人们可以期待更多的应用,如物联网、自动驾驶以及人工智能等领域。此外,由于CMOS MEMS技术中制造过程的复杂性,传统方法难以实现大部分MEMS元件的高积分化、三维集成和尺寸缩小,因此,研究人员正在研究新的技术,如智能制造技术,以实现CMOS MEMS技术应用上更高的精度。